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Market launch of an autonomous and online based hydrogen sulfide (H2S) Analyzer for the implementation of IIoT - digitalization of the sewer system

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Un analyseur surveille et neutralise le sulfure d’hydrogène dans les égouts

Les responsables des égouts veulent neutraliser le sulfure d’hydrogène corrosif, mais cette mission s’est avérée difficile et imprécise. Un nouveau système de surveillance et de contrôle élimine le danger tout en réduisant les coûts.

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Le sulfure d’hydrogène (H2S), également appelé «gaz d’œuf pourri», est souvent un sous-produit de la décomposition bactérienne de la matière organique dans les eaux usées des égouts. Ce gaz toxique s’accumule dans les canalisations et réagit avec un biofilm sur les parois pour former de l’acide sulfurique, hautement corrosif, qui peut sérieusement endommager les parois des canalisations. Les réparations qui s’imposent coûtent 250 milliards d’euros par an rien qu’en Europe. Le H2S pénètre et s’échappe des égouts de manière imprévisible, en fonction des conditions locales. Les opérateurs doivent donc surveiller ce gaz à l’échelle du réseau de canalisations. En théorie, une fois le H2S détecté, les opérateurs peuvent, si nécessaire, le neutraliser à l’aide de produits chimiques. Cela dit, étant donné que la surveillance précise du H2S s’est avérée difficile jusqu’à présent, l’application de produits chimiques onéreux est à la fois imprécise et excessive, ce qui se traduit par un gaspillage et des coûts élevés.

Système de détection automatique du H2S

L’Europe a besoin d’un système de surveillance automatique du H2S à l’échelle du réseau d’égouts. Et c’est précisément ce qu’a développé le projet H2S Analyzer, financé par l’UE. Un projet précédent éponyme, financé par l’UE, a mis au point un nouveau système de capteur d’analyse. Le présent projet a mis à jour ce système, a perfectionné la méthode de traitement et a accru sa production en vue de sa commercialisation. «Nous avons mis au point une nouvelle méthode d’extraction du gaz et l’avons utilisée pour extraire le gaz H2S de l’échantillon», explique le Dr Michael Hahn, coordinateur du projet. «La matrice de l’échantillon n’entre pas en contact avec le capteur, ce qui assure une haute sensibilité et des résultats stables.» Comme le prévoit la solution développée, des dispositifs de la taille d’un four à micro-ondes sont installés tout au long d’un réseau d’égouts, au-dessus du niveau d’eau. Ils surveillent en continu et automatiquement la concentration de H2S. Un système de contrôle relie tous les capteurs entre eux, calcule les quantités de produits chimiques neutralisants nécessaires à chaque emplacement de capteur et gère leur libération ciblée en temps réel. Cela permet de maintenir le niveau de H2S à zéro. Étant donné que cette méthode n’utilise que la quantité nécessaire de produits chimiques, les coûts s’en voient considérablement réduits par rapport aux solutions précédentes. De plus, puisque cette méthode permet également d’éviter d’endommager les parois des canalisations, il n’est plus nécessaire de procéder à des réparations coûteuses.

Démonstration fructueuse dans le monde réel

Le système d’analyse a désormais atteint le niveau de maturité technologique 7, ce qui signifie qu’une démonstration du prototype du système a été faite dans un environnement opérationnel. Les essais ont montré que le système est capable de détecter des niveaux de H2S à des concentrations aussi faibles que 0,01 ppm et qu’il utilise entre 40 et 50 % de produits chimiques neutralisants en moins. Ces résultats devraient entraîner une réduction de plus de 40 % du coût de gestion des infrastructures du réseau d’égouts, tout en prolongeant leur durée de vie, estimée actuellement entre 10 à 60 ans, à plus de 100 ans. «Notre résultat le plus notable a été la création d’une nouvelle norme», ajoute Michael Hahn. «Nous collaborons avec l’ASTM, anciennement appelée “American Society for Testing and Materials”, le Deutsches Institut für Normung (DIN) ainsi que d’autres comités de normalisation. Dans le courant de l’année 2021, nous avons finalisé le projet d’une nouvelle norme ASTM pour la surveillance de H2S par extraction de gaz, fondée sur notre méthode et notre instrument.» Les méthodes ASTM sont utilisées partout dans le monde. L’analyseur H2S est destiné aux sociétés municipales et privées d’assainissement des eaux usées, ainsi qu’aux laboratoires d’essais européens. Ces clients représentent un marché combiné de plus de 1,5 milliard d’euros. Le nouveau système surclasse tous ses concurrents et, à terme, il améliorera la gestion des infrastructures d’eaux usées à un coût considérablement inférieur.

Mots‑clés

Analyseur H2S, H2S, égout, eaux usées, capteur, sulfure d’hydrogène, surveillance, extraction de gaz, produits chimiques neutralisants

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